Dabar populiaru
Publikuota: 2014 rugsėjo 23d. 14:37

Naujas fotosintezės pagreitinimo būdas gali padėti išmaitinti alkstančią žmoniją

Kauno botanikos sodas
Eriko Ovčarenko / 15min nuotr. / Kauno botanikos sodas (Asociatyvi nuotr.)

Fotosintezė yra labai svarbus procesas, kurio metu gėlės Saulės šviesą, vandenį ir orą paverčia energija ir maistu. Dabar mokslininkai iš JAV ir Didžiosios Britanijos surado būdą, kaip paspartinti fotosintezę panaudojus mėlynuosiuose ir žaliuosiuose dumbliuose esančius fermentus.

Tai – labai svarbus atradimas, kuris gali padėti išmaitinti nuolat augančią pasaulio populiaciją, rašo „sciencealert.com.au“. „Pirmą kartą išgirdę apie šio eksperimento rezultatus išgyvenome vieną iš tų „Eureka“ momentų, kurių laukia kiekvienas mokslininkas“, – sakė tyrimui vadovavęs augalų genetikas iš Kornelio universiteto (JAV) Maureenas Hansonas.

Mokslininkai dešimtmečius ieškojo būdų, kaip pagreitinti fotosintezės procesą – daugiausiai susijusių su Rubisko fermentu. Rubiskas yra vienas labiausiai Žemėje paplitusių baltymų, kuris anglies dioksidą verčia cukrumi.

„Tai yra pirmas kartas, kai panaudojus genų inžineriją buvo sukurtas augalas, kuris anglies dioksidą iš aplinkos gautų per Rubisko fermentą“, – rašė M. Hansonas. – Tai labai svarbus žingsnis kuriant augalus, kurie sparčiau vykdytų fotosintezę.“

Tačiau šis baltymas nėra labai efektyvus, todėl mokslininkai jau kuris laikas ieškojo būdų, kaip pagreitinti chemines reakcijas. Iki šiol beveik visi mokslininkų bandymai manipuliuoti Rubisku buvo nesėkmingi.

Naujame tyrime mokslininkų komanda sugalvojo panaudoti Rubiską iš mažo, tačiau labai efektyvaus organizmo – cianobakterijos Synechococcus elongatus, dar vadinamos melsvabaktere.

Tuomet jie Rubisko geną įdėjo į tabako gėlės chloroplasto genomą. Cloroplastai – gyvūnų organelės, kuriose vyksta fotosintezė. Mokslininkai pastebėjo, kad šiuose augaluose anglies dioksidas virto cukrumi greičiau nei kituose. Iš to galima spręsti, kad fotosintezė vyko greičiau.

„Tai yra pirmas kartas, kai panaudojus genų inžineriją buvo sukurtas augalas, kuris anglies dioksidą iš aplinkos gautų per Rubisko fermentą“, – rašė M. Hansonas. – Tai labai svarbus žingsnis kuriant augalus, kurie sparčiau vykdytų fotosintezę.“

Tyrimo rezultatai išspausdinti žurnale „Nature“.

Kodėl šiems mokslininkams pasisekė, o daugelis ankstesnių mėginimų būdavo nesėkmingi? Labai svarbu tai, kad mokslininkai panaudojo keletą papildomų bakterijų baltymų.

Šie tyrimai leidžia daryti prielaidą, kad dumblių Rubiską įdėjus į kitus augalus, jie fotosintezę galėtų atlikti greičiau. Tačiau iki to dar laukia ilgas kelias. Šiuo metu dumblinis Rubiskas gali iššvaistyti daug energijos reaguodamas su deguonimi, o ne su anglies dioksidu.

Dabar mokslininkai šį iššūkį ketina išspręsti augalus augindami aplinkoje, kur dirbtinai palaikomas gana aukštas anglies dioksido lygis. Tačiau šis problemos sprendimo būdas tėra trumpalaikis.

Dažniausiai mėlynieji – žalieji dumbliai šį iššūkį įveikia sukurdami struktūras, vadinamas karboksisomomis, kurios yra aplink Rubisko fermentus, taip sukurdami anglies dioksido prisotintą aplinką. Tačiau šis procesas tabako augaluose nevyksta.

Tačiau vilčių teikia dar birželio mėnesį šios mokslininkų komandos atliktas tyrimas, kuriame jie genetiškai modifikavo tabako augalus. Jie gali gaminti karboksisomų struktūras. Taigi sekantis logiškas žingsnis yra dumblių Rubisko fermentą panaudoti šiose genetiškai modifikuotose gėlėse ir patikrinti, ar jos yra efektyvesnės.

Mokslininkai šiam tyrimui naudojo tabako augalus, nes jų genomas yra labai gerai ištirtas, tačiau naudota technika taip pat turi būti išmėginta ir patikrina su maistiniais augalais.

Pranešti klaidą

Sėkmingai išsiųsta

Dėkojame už praneštą klaidą

Naujienos

15min tema Aktualu

Organų donorystė valstybei nerūpi: tai yra atviras sabotažas, stabdymas ir nieko neveikimas

Aktualu

„Supras net neturintys jokios nuovokos“: Rusijos propaganda Ukrainos televizijoje

Aktualu

L.Baltrūnas „švenčia“ bylos metines: „Liemenė grąžinta, apykojė nuimta, bet žmonos namas areštuotas“

Trys parduotuvės Naujojoje Ūtoje: istorija ne apie konkurenciją

Aktualu

„Socialdarbiečių“ sąlyga „valstiečiams“: arba pinigai partijai, arba balsai už biudžetą?

Vardai

Vakarienėje visiškoje tamsoje – ir retai renginiuose besilankanti Goda Alijeva

Aktualu

Vilniaus daugiabutyje – gaisras

Aktualu

Vaikų pornografiją pamėgęs Anglijoje gyvenantis lietuvis išvengė kalėjimo

Ginčas dėl „Žalgirio“: pavojus ar tiesiog geras sprigtas?

Vardai

Karolina Meschino su mylimuoju Remigijumi pasidarė tatuiruotes ant veidų

Aktualu

A.Merkel sąjungininkų nesėkmę Bavarijoje nulėmė bandymai įtikti radikalams

24sek

D.Sabonio konkurentas dėl minučių „Pacers“ klube pasirašė solidų kontraktą

Verslas

R.Abramovičius Niujorke suplanavo grandiozines statybas – buvusiai žmonai įrengs rūmus

Vardai

Į Lietuvą grįžusi Jūratė Bitinaitė pristatė nėštumo metu rašytą knygą: „Dukra man suteikė sparnus“

Sportas

Tautų lyga: Anglijos rinktinė nukovė Ispaniją ir nutraukė įspūdingą seriją

24sek

ESPN prognozė: po dvejų metų NBA duris gali praverti du lietuviai

Vardai

Vilniuje slapta susituokė „Eurovizijos“ dalyvė Catrinah: „Daugelis draugų liko mūsų nesupratę“

Gyvenimas

Kaip pritraukti prie savęs žmones: specialiųjų agentų patarimai

Aktualu

Priekabiavimu apkaltintas Šakių meras Edgaras Pilypaitis: esu šantažuojamas ir terorizuojamas

Gazas

Lietuvos kariuomenės sunkvežimis „Unimog“: bekele važiuoja ir neaimanuoja

Naujienos

15min tema Aktualu

Organų donorystė valstybei nerūpi: tai yra atviras sabotažas, stabdymas ir nieko neveikimas

Aktualu

„Supras net neturintys jokios nuovokos“: Rusijos propaganda Ukrainos televizijoje

Aktualu

L.Baltrūnas „švenčia“ bylos metines: „Liemenė grąžinta, apykojė nuimta, bet žmonos namas areštuotas“

Trys parduotuvės Naujojoje Ūtoje: istorija ne apie konkurenciją

Aktualu

„Socialdarbiečių“ sąlyga „valstiečiams“: arba pinigai partijai, arba balsai už biudžetą?

Vardai

Vakarienėje visiškoje tamsoje – ir retai renginiuose besilankanti Goda Alijeva

Aktualu

Vilniaus daugiabutyje – gaisras

Aktualu

Vaikų pornografiją pamėgęs Anglijoje gyvenantis lietuvis išvengė kalėjimo

Ginčas dėl „Žalgirio“: pavojus ar tiesiog geras sprigtas?

Vardai

Karolina Meschino su mylimuoju Remigijumi pasidarė tatuiruotes ant veidų

Aktualu

A.Merkel sąjungininkų nesėkmę Bavarijoje nulėmė bandymai įtikti radikalams

24sek

D.Sabonio konkurentas dėl minučių „Pacers“ klube pasirašė solidų kontraktą

Verslas

R.Abramovičius Niujorke suplanavo grandiozines statybas – buvusiai žmonai įrengs rūmus

Vardai

Į Lietuvą grįžusi Jūratė Bitinaitė pristatė nėštumo metu rašytą knygą: „Dukra man suteikė sparnus“

Sportas

Tautų lyga: Anglijos rinktinė nukovė Ispaniją ir nutraukė įspūdingą seriją

24sek

ESPN prognozė: po dvejų metų NBA duris gali praverti du lietuviai

Vardai

Vilniuje slapta susituokė „Eurovizijos“ dalyvė Catrinah: „Daugelis draugų liko mūsų nesupratę“

Gyvenimas

Kaip pritraukti prie savęs žmones: specialiųjų agentų patarimai

Aktualu

Priekabiavimu apkaltintas Šakių meras Edgaras Pilypaitis: esu šantažuojamas ir terorizuojamas

Gazas

Lietuvos kariuomenės sunkvežimis „Unimog“: bekele važiuoja ir neaimanuoja

Daugiau vandens

Gera keliauti kartu

Video

01:02
01:11
35:31

BALTIJOS MAISTO IR GĖRIMŲ PARODA „BAF“ 2018

Įkvėpk daugiau gyvenimo

Parašykite atsiliepimą apie Mokslas.IT